北方某城给水管网设计设计说明书

1、设计说明书第一章课程设计基本资料一、设计资料1 .城市总平面规划图一张，比例1:10000。2 .该城位于陕西关中地区，城市自然资料如下: 土层：属非自重湿陷性黄土地区；地震烈度：5级；地下水深：地面以下5m见地下水；最高气温：39 C ；最低气温：-8c ;冰冻深度:0.5m。3 .用水资料1）大用户厅P用户名称（人数）生产用水量（班次）（m3/班）时变化系数（Kh）要求水压（M Pa）1食品加工厂（300）2000 (1)1.10.282针织印染厂（1500）1200 (3)1.10.283制药厂（1000）400 (2)1.20.284氨肥厂（1200）300 (3)1.20.285火车

2、站（50）2003.40.282）居民用水量：规划人口 XX区为3万人,XX区为1.2万人，用水普及率为90%, 室内均有给排水卫生设备，但无淋浴，建筑物为6层。3）印染厂、制药厂和氨肥厂每班有 1/2员工需淋浴。4）公用事业用水量按居民用水量的 30%+ ,Kh=1.8。5）绿化面积为30万m2,浇洒道路面积为20万m2。6）未预见水量及管网漏失水量可按最高日用水量的1525%+。4 .水厂清水池最低水位标高109m两座公路旁均可吊装管道，铁路桥不让吊管。二、课程设计的内容与要求1、设计内容1）北方某城市给水管网设计的用水量分析与总用水量计算；2）给水管网的布设与定线；3）沿线流量、节点流量

3、和各管段设计流量的计算；4）根据经济流速（或界限流量）并考虑到消防、事故时等要求确定各管段的管径；5）管网水力计算；6）确定控制点，计算从控制点到二级泵站的水头损失，确定二级的水泵流量和扬程；7）最大用水加消防时和最不利管段发生事故时的校核，若不满足要求，应说明必须采取的措施。2、设计要求a 设计说明书要求1）根据提供的总平面图（1： 10000）确定给水管网定线方案；2）进行基础资料分析提出给水管网设计的可行性方案；3）完成相关的设计计算书及图纸绘制工作；4）说明设计项目的性质、建设规模、设计范围、主要设计资料的来源。5）设计对象的概况，现有给水系统，用户对水质、水压、水量等的要求。6）输配

4、水系统设计（如定线等）的依据和理由。7）在各种工况下水泵选择的理由。8）课程设计必须独立完成；b 设计计算书要求：1）节点流量计算表。2）调节构筑物的确定（位置及其容积等）。3）最大用水量平差结果表（包括枝状管线及输水管，应标出节点编号、节点流量、管段标注（含管长、管径、流量及水头损失）及水流方向、各环闭合差、各节点的水压线标高、地形标高及实际自由水头）。4）最大用水加消防时的平差结果表（要求同最大用水时）。5）最不利管段损坏时平差结果表（要求同最大用水时）。6）最大转输时的平差结果表（若无对置水塔则不做此项）。第二章 管网及附属构筑物布设、线路选择与布置要求1、输配水管渠的线路应尽量做到线路

5、短、起伏小，土石方工程量少，造价经济，少占农田和不占良田。2、 输配水管渠走向和位置应符合城市和工业企业的规划要求，并尽可能沿现有的。道路或规划路铺设，以利于施工和维护。3、输配水管渠应尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并注意避开滑坡、塌方以及易发生泥石流和高侵蚀性土壤地区。4、输水管线应尽量充分利用水位高差，当条件许可时，优先考虑重力流输水。5、应尽量考虑近远期结合和分期实施的可能。、输配水管渠布置的一般要求1、重力输水管渠应设检查井和通气孔。2、检查井间距：当管径（渠宽）在 700 mm以下，间距不大于200米；在700 1400nlm时，间距不大于400米。3、对于重力管

6、渠，需控制水位，压力水管，设消除水锤的措施。4、压力输水管道隆起点设进气阀和排气阀，低凹处设置泄水管及泄水阀。5、管道法兰接口应设于检查井或地沟内，特殊情况需埋土里时，需加保护措施。三、输水管的布置1、输水管根数，为了安全供用，采用2根。2、连通管及阀门布置：（ 1）两条以上输水管一般应设连通管，直径一般相同。（ 2）设有连通管的输水管道上，应设必要阀门，以防事故及检修时切换。（ 3）阀门间距视具体情况而定。根据以上原则，一泵站之后输水管采用2根，线路尽量短，二泵站至管网的输水管亦采用2根。四、配水管网布置管网定线与布置（ 1） 配水管网应根据用水要求合理分布于全供水区，尽可能缩短配水管线的总

7、长度，一般布置成环状网。（ 2）配水管网的布置应使干管尽可能以最短距离到达主要用水地区。（ 3）干管的位置，应尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上。（ 4）配水干管之间应在适当间距处设连接管以形成环网。（5）用以配水至用户和消火栓的配水支管，一般采用管径为150200mm负担消防任务的配水支管不得小于150毫米。（ 6） 城市生活饮用水管网严禁与非生活饮用水管网连接，并严禁与各单位自备的 生活饮用水直接连接。根据所给的城市市区平面图和以确定的水源位置、工厂、 公共建筑等大用户的位置分布考虑一下几点进行管网定线：（ 1）配水管网应根据用户要求合理分布于全供水区。在满足用户对水量、水压的要求原则下

8、，尽可能缩短配水管线总长度，一般布置成环网状。（ 2）干管的位置，尽可能布置在两侧均有较大用户的道路上，以减少配水支管的数量。（ 3）配水干管之间应在适当间距处设置连接管，以形成管网。根据以上几点原则，结合开发区的地形特点，管网定线环网共6个，从节点1到二级泵站节点20处采用并行管进行输水。五、配水管与构筑物或管道的间距1 、管道距构筑物的水平净距A、铁路：离远期路堤坡脚为5米，路坡顶为10米。R建筑71线为5米。G煤气管：低压为1.0米；中压为1.0米；次高压为1.5米；高压为2.0米。DX热力管道为1.5米。E、通讯照明杆柱为1.0米，高压电杆支座为3.0米。2、给水管与污水管间距A、给水

9、管应铺设在污水管上面，给水管与污水管交叉时，管外壁净距不得小于 0.4米，且不准许有接口重叠。R给水管与污水管平行铺设时，管外壁净距应大于 1.5米。C当污水管必须铺设在给水管上面时，给水管必须采用金属管材，并根据土壤 的渗水性及地下水位情况，确定净距。3、管道互相交叉时的净距A、给水管道相互交叉其净距不得小于 0.15米。六、阀门、消火栓、给水栓的布置原则1 、阀门A、配水管网中的阀门布置，应能满足事故段的切断需要。其位置可结合连接管及重要供水支管的节点设置，干管阀门间距500 1000米。B、干管上的阀门可设在连接管的下游，支、干管相接处的支管上。C、城市管网支干管及重要水管上的消火栓，均

10、应在消火栓前设阀门，支干管上阀门布置不应隔断5个以上的消火栓。2、消火栓A、消火栓间距不应大于120米。B、消火栓的接管直径不小于100毫米。C尽可能设在交叉口和醒目处。消火栓规定应距建筑物不小于 5米，距车行道边不大于2米，一般常设在人行道边。3、集中给水栓考虑取水方便，设排水管沟，寒冷地区设防冻栓。七、管网设计流量确定管网计算工况此管网没设水塔或高位水池等调节构筑物，仅依靠二泵房的分级供水来达到用水需要。管网计算工况有最高用水时、最高用水加消防时以及事故时三种.（1）管网按最高日最高时用水量QsR设计水压H计算生活用水管网的设计水压（最小自由水头）应根据建筑物层数决定，此管网分南北两区。顾

11、控制点分别是管网中的节点6（ 北区 ） ，节点14（南区），平均层数是6层，故设计水压是28米。（ 2）根据具体情况分别用消防、最不利管段发生故障等校核A、消防：采用低压消防系统，允许控制点降至 10米。消防时同时考虑2个 地方同时发生火灾时。R事故：考虑事故流量下，水压仍能满足设计水压的要求；流量为设计用 水量的70% 。八、管网水力计算应注意的问题单水源环状管网计算环状管网水力计算是联立求解连续性方程、能量方程和压降方程。求解时应注 意的几点:（ 1）一般情况下，流向节点的流量取负号，离开节点的流量取正号，分配时每一节点满足(本设计采用)；(2) 一般情况下，取各环内水流顺时针方向管段中的

12、水头损失为正，逆时针方向管段中的水头损失为负(本设计采用)；(3)平均经济流速在条件不具备时，设计中也可采用平均经济流速来确定管径，得出的是近似经济管径。管径平均经济流速D=10O- 4000.6 0.9D 4000.9 1.4(4)界限流量表管径(mrm界限流量(L/s )管径(mrm界限流量(L/s )管径(mrm界限流量(L/s )100<935068 96700355490150r 9 1540096 130800490685 120015 28.545013016890068582225028.5 45:500168237100082112030045 68600237355(

13、5)管网平差时：手工计算时，每基环闭合差要求小于0.5m,大环闭合差小于1.0m。电算时，闭合差的大小可考虑采用 0.010.05m。本设计中采用管网 平差软件进行计算，闭合差取0.5cm。15计算说明书第一章 给水管网用水量计算一、最高时设计用水量1、居民生活用水量用水普及率为90,该城市处二区，属于小城市，根据表所以qi取0.12m3/(cap d) 综合生活用水量指标单位：L/(cap d)分区城巾规模特大城巾大城巾中、小城1最高日平均日最高日|平均日|最高日平均日一区260-410210-340240-390190-310220-370 1170-280二区190-280150-240

14、 1170-260130-2101150-240 1110-180三区170-270140-230150-250120-200130-230100-170M YSOOQO + 12000Y X 0. 12189m3 24 2i h式中：qi最高日用水量标准(0.12 m3/人 d);N居住区人口数(cap)。2、大用户生产用水量2000 X 1.11200 X 1.1400 X 1,23 00 X 1.2200 X 3,4m324162424=403.333、大用户职工生活用水量Qs300=0 025 X 3 X Y815001000 120024 + 16 + 2450¥24Y15

15、00 + 1000 + 1200Y X O.d +24、浇洒道路和绿化用水75m3h喷洒道路q1=2L/次 m2, n=3次；绿化q2=2.0L/次- M2 x 3 x 300000 4 2 x 20000024 X 10005、公共事业用水公共事业供水取居民生活用水的 30%Q5 = 0.3X189X1.0 = 102.6、未预见用水量及管网漏水量未预见用水量及管网漏水量按最高日的25科7、最高时用水量二、水压由于该开发区内的建筑物的层数都为6层，所以自由水压为 4X Y6-F1Y = 28kpflV| = I + v + v + V三、清水池容积由于缺乏该城市综合生活每小时用水量占最高日用

16、水量百分比的情况的资料， 所按照经验发取值，V| = 10KQd = 2561. 225m3该开发区规划人口为4.2万人，查给水排水设计手册，确定同一时间内的火 灾次数为两次，一次灭火用水量为35L/s,火灾延续时间内所需总水量：Ql = 1S0035X 3600X =2 504m水厂自用水量调节容积按最高日用水设计用水量的 5科算，则V| = 5% X Qd = 1280.612m3清水池的安全储备：V| = S + V + V- 724. 306m考虑到部分安全调节容积，取消水池的有效容积为 5000 m3。四、一级泵站和二级泵站的供水量一级泵站的供水量为：QpMMQ锹 1061177X

17、2+X 1IW0 296.5L二级泵站的供水量在07, 2024时为3.06%,在720时为5.10%Qlmax = 36OT%X 1067. 177X 24X 10#0362.gL第二章管网计算、管网设计流量计算1、长度比流量Q63Llq = 137.集中流量上幺】=12sB5. 9m管线总长2、沿线流量计算沿线流量为管段的比流量与各个管段的长度的乘积 管段沿线流量计算表管段编 号管长/m计算管长/m沿线流量/ (L/s)管段编 号管长/m计算管长/m沿线流 量/(L/s )12500.95016.40811233483484.45414519r 5196.64323242191101.40

18、2181163116314.89224123493494.46723461.12312.95212135765767.37334603r 6037.71712185315316.7974204492252.87613253581792.29120583383310.66213262731371.747561133.2P 113314.50225143153154.032586096097.79514155032523.219674822413.08215165885887.526721282r 2823.61016173493494.4672122429.12152.7461626230230

19、2.9442283653654.67217182852853.648910342P 3424.37818193613614.62110113253254.1601992572573.2903、节点流量计算各大用户加入邻近节点节点流量计算表节点节点流量/ (L/s)节点节点流量/ (L/s)113.971114.30724.680232.92835.335242.934416.532129.318206.769135.706516.480253.162620.667143.626728.259155.373213.178167.469223.709262.346813.6791719.24993

20、.834187.533104.2691981.125第三章管网校核一、管网最高时用水校核1、北区最高用水时平差数据表迭代次数=13环号=1闭合差=-0.190管段L 口管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）8M:（升/秒）1000I水头损失（米）sq1500.9r 350r 0.53-50.5611.32r -.660.01312461.13500.48-45.881.11-.510.011136033000.57-40.551.89-1.140.028145191500.539.444.092.120.2249sqtotal= 0.598 dq= -0.16环号=2闭合差=-0.885管段号管

21、长（米）管径（毫米）流速（米/秒）8M:（升/秒）1000I水头损失（米）sq111633500.48-45.711.10-1.280.02802519150r 0.53F -9.444.09-2.12 10.2249 34493000.47-33.451.33-0.600.017948333000.38-26.690.89-0.740.02775609P 100P 0.513.996.333.8610.9661 Jsqtotal=0.748 dq=-0.59环号=3闭合差=-0.79管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）（升/秒）1000I水头损失（米）sq1282250r 0.39r

22、-19.141.19-0.3410.0176 122153000.32-22.320.65-0.140.00623365r 300r 0.37P -26.030.85-0.31 10.0119 46091000.51-3.996.33-3.860.966151133.22000.45-14.202.08-2.360.16606482r 200r 1.3241.4712.876.2010.1496 sqtotal=0.897 dq=-0.442、南区最高用水时平差数据表迭代次数=5环号=1闭合差=-.028管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）（升/秒）1000I水头损失（米）sq13423

23、00r 0.6243.672.17.74 10.0170 ；2325250P 0.8039.404.441.44 0.0366 ；33482500.7135.103.581.250.035542192500.6632.173.060.670.0208 I5349250r 0.6029.232.570.9010.0306 65761000.14-1.130.67-.390.343773612001.10-34.5510.63-3.840.11118257400r 0.92-115.673.10-0.8010.0069 1sqtotal=4.884 dq=0.00环号=2闭合差=0.089管段号管

24、长（米）管径（毫米）流速（米/秒）8M:（升/秒）1000I水头损失（米）sq1576200P 0.6721.044.252.45 0.1164 22731000.776.0513.533.690.61053230r 100r 0.47r 3.705.531.2710.3435 43491000.85-6.6416.06-5.600.844252852000.82-25.896.22-1.770.06856531P 150P 0.061.130.100.0510.0460 sqtotal=3.663dq=0.01环号=3闭合差=0.131管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）（升/秒）10

25、00I水头损失（米）sq1358150r 0.539.293.971.420.1531 123151000.786.1313.844.360.71193503r 100r 0.32P 2.502.731.370.5499 145881000.37-2.873.50-2.060.717152301000.47-3.705.53-1.270.34356273r 100r 0.77-6.0513.53-3.690.6105 ；sqtotal=3.663 dq=0.02、消防用水校核1、北区消防用水时平差数据表环号=1闭合差=-0.091管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）（升/秒）1000I水

26、头损失（米）sq1501r 350r 0.59-57.091.65-0.820.0144 24613000.74-52.413.02-1.390.0266 136033000.67-47.072.48-1.500.03184519200r 0.8827.556.983.6210.1315 sqtotal=1.275 dq=-0.04环号=2闭合差=0.759管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）8M:（升/秒）1000I水头损失（米）sq111633000.9969.655.125.950.0854 2519200P 0.88-27.556.98-3.620.1315 ；34493000.

27、82-58.093.66-1.640.028348332501.05-51.327.24-6.030.11755609100r 0.655.1410.036.1111.1883 sqtotal=1.594dq=0.24环号=3闭合差=-0.813管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）（升/秒）1000I水头损失（米）sq1282P 250r 0.90P 43.945.431.5310.0348 :22152500.9647.126.181.330.02823365250r 1.0450.837.112.60 10.0511 46091000.65-5.1410.03-6.111.18835

28、11332500.81-39.984.56-5.160.129164821500.8915.6910.385.000.3189 :sqtotal=1.913 dq=-0.212、南区消防用水时平差数据表环号=1闭合差=0.236管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）（升/秒）1000I水头损失（米）sq1342r 200r 0.82r 25.646.112.09 :0.0815 23252000.6821.374.371.420.066533482000.5417.072.901.010.05924219r 200r 0.45r 14.142.060.45 10.0320 5349200P

29、 0.3611.211.360.470.042465311500.80-14.168.58-4.560.322073613000.5236.861.590.570.01568257400r 1.26-158.704.78-1.2310.0077 sqtotal=3.247 dq=0.04环号=2闭合差=0.609管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）8M:（升/秒）1000I水头损失（米）sq15761500.9116.0410.826.23F 0.388422731000.47-3.685.48-1.500.405932301000.43-3.384.68-1.080.318843492

30、001.17-36.6411.87-4.140.113152852500.6833.493.290.940.028065313000.2014.160.290.15r 0.0108sqtotal=2.435 dq=0.13环号=3闭合差=0.677管段L 口管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）8M:（升/秒）1000I水头损失（米）sq13582000.4514.022.030.730.051923151500.6110.865.281.660.15313503P 150P 1.01P -17.7713.08-6.5810.3702 :45881500.162.800.470.280.0990

31、52301000.776.0313.453.090.51296273P 10010.473.685.481.500.4059 sqtotal=2.435 dq=0.14三、事故用水校核1、北区事故用水时平差数据表环号=1闭合差=0.843管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）（升/秒）1000I水头损失（米）sq111633000.6848.022.583.000.062425192001.13-35.4811.18-5.800.16353449300P 0.24P -16.900.39-0.1810.0105 48332500.25-12.160.53-0.440.03655609100

32、r 0.544.227.014.2711.0111；sqtotal=1.061 dq=0.40环号=2闭合差=0.271管段号管长（米）管径（毫米）流速（米/秒）（升/秒）1000I水头损失（米）sq1282250P 0.6029.402.590.73 0.0249 22152500.6431.632.960.640.02013365250r 0.7034.233.421.25 0.0365 46091000.54-4.227.01-4.271.0111511332500.10-4.840.11-0.120.02506482150r 0.549.624.242.0410.2122 ；sqtotal=1.273 dq=0.112、南区事故用水时平差数据表环号=1闭